Режим диалога человека с машиной позволяющий пользователю влиять на ход решения задачи на компьютере

Обновлено: 04.07.2024

В диалоговом режиме под воздействием пользователя осуществляются запуск функций (методов) обработки, изменение свойств объектов, производится настройка параметров выдачи информации на печать и т.п.

Системы, поддерживающие диалоговые процессы, классифицируются на:

Для практической реализации наиболее просты и распространены диалоговые системы с жестким сценарием диалога, которые представлены в виде:

Диалоговый процесс управляется согласно созданному сценарию, для которого определяются:

Описание сценария диалога выполняют:

Для создания диалоговых процессов и интерфейса конечного пользователя наиболее подходят объектно-ориентированные инструментальные средства разработки программ.

В составе инструментальных средств системы управления базой данных (СУБД) содержатся специальные построители меню, с помощью которых создается ориентированная на конечного пользователя совокупность режимов и команд в виде главного меню и вложенных подменю. Конструктор экранных форм СУБД используется для разработки форматов экранного ввода и редактирования данных базы данных и входной информации, управляющей работой программного продукта.

В ряде СУБД и электронных таблиц, текстовых редакторов существуют различные типы диалоговых окон, содержащих разнообразные объекты управления:

В среде электронных таблиц и текстовых редакторов имеются возможности настройки главных меню (удаление ненужных, добавление новых режимов и команд), создания системы подсказок с помощью встроенных средств и языков программирования.

Диалоговый режим - технология взаимодействия процессов решения задач со скоростью, достаточной для осмысления и реакции пользователей.

Диалоговый режим является не альтернативой пакетному, а его развитием. Если применение пакетного режима позволяет уменьшить вмешательство пользователя в процесс решения задачи, то диалоговый режим предполагает отсутствие жестко закрепленной последовательности операций обработки данных (если она не обусловлена предметной технологией).

Диалоговый режим открывает пользователю возможность непосредственно взаимодействовать с вычислительной системой в допустимом для него темпе работы, реализуя повторяющийся цикл выдачи задания, получения и анализа ответа. При этом ЭВМ сама может инициировать диалог, сообщая пользователю последовательность шагов (представление меню) для получения искомого результата. Наиболее характерный пример диалога - взаимодействие с базой данных.

Различают активные и пассивные диалоговые режимы. Активный диалог -- режим взаимодействия пользователя и программной системы, который характеризуется равноправием его участников. Обычно для организации активного диалога используются директивные (командные) языки, или языки, близкие к естественным.

Диалог включает использование символьной, текстовой, графической информации, выбора пунктов меню и т.д. Развитие современной технологии все больше расширяет область речевого диалога.

Различают следующие режимы взаимодействия пользователя ЭВМ: пакетный и интерактивный (запросный, диалоговый). Сами ЭВМ могут функционировать в следующих режимах: одно и мне программном, разделении времени, реального времени, телеобработки. При этом предусматривается цель удовлетворения потребностей пользователей в максимально возможной автоматизации peiuei разнообразных задач.

Пакетный режим был наиболее распространен в практике централизованного решения экономических задач, когда большой удельный вес занимали задачи отчетности о производственно-хозяйственной деятельности экономических объектов разного уровня управления.

Организация вычислительного процесса при пакетном строилась без доступа пользователя к ЭВМ. Его функции ограничивались подготовкой исходных данных по комплексу информации взаимосвязанных задач и передачей их в центр обработки, где сформировался пакет, включающий задание для ЭВМ на обработку, граммы, исходные, нормативно-расценочные и справочные данные. Пакет вводился в ЭВМ и реализовывался в автоматическом режиме без участия пользователя и оператора, что позволяло минимизировать время выполнения заданного набора задач. При этом работа ЭВМ могла проходить в однопрограммном или многопрограммном режи­ме, что предпочтительнее, так как обеспечивалась параллельная ра­бота основных устройств машины. В настоящее время пакетный ре­жим реализуется применительно к электронной почте.

Интерактивный режим предусматривает непосредственное взаимодействие пользователя с информационно-вычислительной сис­темой, может носить характер запроса (как правило, регламентиро­ванного) или диалога с ЭВМ. Запросный режим необходим пользо­вателям для взаимодействия с системой через значительное число абонентских терминальных устройств, в том числе удаленных на зна­чительное расстояние от центра обработки. Такая необходимость обусловлена решением оперативных задач справочно-информационного характера, какими являются, например, задачи резервиро­вания билетов на транспорте, номеров в гостиничных комплексах, выдача справочных сведений и т.п. ЭВМ в подобных случаях реали­зует систему массового обслуживания, работает в режиме разделения времени, при котором несколько независимых абонентов (поль­зователей) с помощью устройств ввода-вывода имеют в процессе решения своих задач непосредственный и практически одновремен­ный доступ к ЭВМ. Этот режим позволяет дифференцированно в строго установленном порядке предоставлять каждому пользователю время для общения с ЭВМ, а после окончания сеанса отключать его.

Диалоговый режим открывает пользователю возможность непо­средственно взаимодействовать с вычислительной системой в допус­тимом для него темпе работы, реализуя повторяющийся цикл выдачи задания, получения и анализа ответа. При этом ЭВМ сама может инициировать диалог, сообщая пользователю последовательность шагов (представление меню) для получения искомого результата.

Обе разновидности интерактивного режима (запросный, диалого­вый) основываются на работе ЭВМ в режимах реального времени и телеобработки, которые являются дальнейшим развитием режима разделения времени. Поэтому обязательными условиями функциони­рования системы в этих режимах являются, во-первых, постоянное хранение в запоминающих устройствах ЭВМ необходимой информа­ции и программ и лишь в минимальном объеме поступление исходной информации от абонентов и, во-вторых, наличие у абонентов ответствующих средств связи с ЭВМ для обращения к ней в любой момент времени.

Рассмотренные технологические процессы и режимы работы пользователей в системе «человек — машина» особенно четко проявляются при интегрированной обработке информации, которая характерна для современного автоматизированного решения задач в многоуровневых информационных системах.

Проектирование диалога определяет способ, кото­рым система побуждает по.\ьзователя осуществлять ввод информации и влияет на все множество управляющих функций, осуществляемых им при помощи этого диало­га. Диалог должен быть устроен так, чтобы быть полез­ным пользователю и не нагружать его дополнительной работой, связанной с особенностями системы. .


Задача проектировщика — определить концептуаль­ный образ системы, соответствующий задаче и типу пользователей, затем сконструировать ее так, чтобы об­раз системы привел пользователя к воспроизведению та­кой модели, которая соответствует концептуальной мо­дели системы у проектировщика [45].


В 1984 г. американские ученые собрали свыше 500 рекомендаций по проектированию диалога [46]. В их число не включались рекомендации по разработке аппа­ратных средств и рабочего места пользователя. Класси­фикационная схема принципов проектирования, исполь­зуемая в указанном обзоре, состоит из шести основных разделов: организация данных (структурирование ин­формации на экране дисплея при работе в интерактив­ном режиме), режимы диалогов, устройство ввода, орга­низация обратной связи и исправления ошибок, защита данных и предотвращение аварийных ситуаций (непред­намеренное уничтожение файла или преждевременное прекращение сеанса работы с системой), многопользова­тельский режим работы.

Сформулируем основные принципы проектирова­ния диалога "человек—ЭВМ": совместимость, согласо­ванность, память, структура, обратная связь, рабочая нагрузка, индивидуализация [47].

Принцип совместимости предполагает минимиза­цию необходимого количества взаимосвязанных элемен­тов информации, рассматриваемых как единое целое. Применительно к проектированию интерфейса "чело­век—компьютер" это означает, что он должен быть со­вместим с возможностями восприятия человека, его па­мяти, принятия решений и коммуникации.

Следующий принцип — согласованность — озна­чает, что и ввод информации от пользователя, и вывод из ЭВМ должны быть согласованы в рамках всей информа­ционной системы, содержащей программные модули, дисплеи и другие компоненты. В идеале согласованность системы должна вытекать из естественных способов ре­шения задачи пользователем, а не из логического форма­лизма или какой-либо модели системы, которые пользо­ватель должен дополнительно изучить. Проектирование согласованного интерфейса имеет своей целью оказание помощи пользователю в постижении концептуальной мо­дели или внутреннего представления структуры системы. Принцип согласованности предполагает, что предыду­щий опыт работы с аналогичными вычислительными системами должен облегчить изучение новых систем.

Принцип памяти означает, что при проектировании диалога "человек —ЭВМ" важно минимизировать объем информации, который пользователь должен хранить в своей памяти, особенно в том случае, когда одновременно существует несколько информационных потоков. Пред­полагается, что верхний предел объема информации, которая может быть воспроизведена человеком вскоре после ее запоминания, лежит между пятью и девятью условными элементами информации [48], причем их • число зависит от степени сложности, последовательности представления, времени, отведенного для запоминания, и количества сопутствующих информационных процес­сов. В случае, когда требуется передать пользователю большой объем информации, для уменьшения нагрузки на его память рекомендуется группировать данные по смыслу. Для увеличения объема информации в одной структурно-логической единице ввода следует создавать семантические группы больших размеров.

Принцип структуры связан с тем общеизвестным фактом, что человеку свойственно искать структуру и


упорядоченность в окружающем мире даже в том случае, когда элементы такой организации отсутствуют. В первой четверти XX века возникло одно из направлений психо­логии — гештальтпсихология (от нем. gestalt — образ, структура, целостная форма), выдвинувшее в качестве основного объясняющего принципа психологии целост­ное объединение элементов психической жизни, несво­димое к сумме составляющих,— "гештальт". Это понятие было введено при исследовании зрительного восприятия. Пользователи ЭВМ пытаются выявить определенную структуру в диалоговых и управляющих системах. Пред­ставление о внутренней организации системы формиру­ет у пользователя основу понимания им происходящих процессов и обусловливает его решение и действия. Создание интерфейса с внутренне согласованной струк­турой, отвечающей представлениям пользователя, содей­ствует последнему в его обучении, сокращая до миниму­ма искажения в его представлении системы.

Еще один принцип проектирования диалога "чело­век—ЭВМ"— обеспечение положительной обратной связи в результате выполнения действий, инициируемых пользователем. Отсутствие реакции системы не является соответствующей обратной связью. Информационное со­общение от ЭВМ, связанное с реакцией на запрос поль­зователя, обнаружением ошибок в его действиях, пропус­ком им необходимых частей вводимых данных и измене­ниями состояния системы, вызванными его действиями, должно поступать к пользователю без сколько-нибудь существенных временных задержек. Неоправданные за­держки, необоснованное, сильно изменяющееся или слишком большое время реакции системы приводят к потраченному впустую рабочему времени и дискомфорту в деятельности пользователя.

лго, что от него требуется, и передавать ему необходимые от него запросы.

Поддержание рабочей нагрузки пользователя в ра­зумных пределах — следующий принцип проектирова­ния диалога "человек^ЭВМ". Поскольку вероятность совершения пользователем ошибки или невыполнения им какого-либо действия увеличивается в случаях как его перегрузки, так и при недогрузке:, то при постановке задачи и определении требований работы в первую оче­редь нужно следить, чтобы рабочая нагрузка человека находилась в допустимых пределах. Скорость обработки информации и ее объем, сложность принимаемых реше­ний — основные факторы рабочей нагрузки.

Нагрузка пользователя существенно зависит от того, как спроектированы форматы отображения: Вывод слиш­ком большого объема информации на экран приводит к путанице и перегрузке, что увеличивает вероятность возникновения ошибок. Экран должен содержать только ту информацию, которая необходима пользователю. Но даже и в этом случае экран может оказаться перегружен­ным информацией. Обычно на экране выделяют опреде­ленные зоны для заполнения информацией одного типа. Имеется несколько способов структуризации информации, например вставка пробелов между строками или столбца­ми, использование различных линий подчеркивания: сплошных, штриховых или точечных. Там, где это воз­можно и необходимо, предусматривают автоматическое удаление с экрана уже ненужной информации. Пользо­ватели должны иметь возможность временно или посто­янно удалять с экрана дисплея ненужные элементы ин­формации, а также при необходимости просматривать всю страницу, над которой они работают.

Деятельность с компьютером может приводить к тому, что темп выполнения некоторых работ будет диктоваться машиной, а не пользователем. Обнаружено, что нагрузка на пользователя часто определяется предельными возможностями не человека, а вычислительной машины. Установлено также, что поте­ря контроля над темпом выполнения работы ведет к нарастанию стресса [49]. Перегрузка в работе может возникнуть и потому, что компьютер не только облегчает, но и ускоряет некоторые операции. Так, например, сис­темы обработки текстов допускают легкий и быстрый переход от одного документа к другому, и работникам для замедления темпа приходится делать ненужные перехо­ды, увеличивая тем самым объем работы [50].

Наконец, последним по счету, но не по значению, является принцип индивидуализации, означающий учет индивидуальных различий между пользователями по­средством автоматической адаптации и подстройки ин­терфейса под пользователя. Существуют, по крайней мере, два возможных подхода к проблеме учета индиви­дуальных различий: гибкий и адаптивный интерфейс. Первый позволяет пользователю изменять и приспосаб­ливать интерфейс соответственно своим потребностям или же допускает различные варианты взаимодействия. Адаптивные интерфейсы автоматически приспосаблива­ются к пользователю и могут изменяться с течением времени.

Все семь принципов проектирования диалога "чело­век—ЭВМ" можно сфокусировать в один принцип, сфор­мулированный У.Хансеном и становящийся девизом раз­работчиков: "Знайте своего пользователя".

Нередко возникает вопрос: включает ли "дружест­венное" пользователю программное обеспечение кон­кретные позитивные характеристики или означает толь­ко отсутствие проектных упущений и недостатков? Тео­рия и практика эргономики и программирования дают однозначный ответ, что и то, и другое — обязательные


условия создания "дружественного" пользователю про­граммного обеспечения [51]. Действительно, нельзя со­здать эффективное и ориентированное на пользователя программное обеспечение, просто избежав ошибок. Фор­мирование новых позитивных качеств программного обеспечения становится одной из основных задач эрго­номики.


В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности



2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.


3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.

Конспект урока "Решение задач на компьютере. Этапы решения задачи на компьютере"

Вы уже знаете, что компьютер был создан для решения задач и обработки данных. И наверняка задавались вполне логичным вопросом: «А как именно решить ту или иную задачу с помощью компьютера?».

Решение любой задачи с помощью компьютера можно разделить на пять основных этапов:

1. Постановка задачи.

2. Формализация задачи.

3. Создание алгоритма.

5. Тестирование и отладка.

Постановка задачи. На этапе постановки задачи нужно понять условие задачи, выделить исходные и результирующие данные и понять отношения между ними. Проще говоря, нужно ответить на вопросы:

· «Что нужно найти по условию задачи?»

· «Что при этом дано?»

· «Чем можно пользоваться при решении задачи?»

Формализация задачи. Во время этого этапа нужно записать описательную информационную модель, созданную на этапе постановки задачи, каким-либо формальным языком, например математическими формулами, и адаптировать эти формулы для решения данной задачи. То есть нам нужно записать при помощи формул соотношения между данными задачи и понять, при помощи каких формул можно найти результирующие данные из исходных. Иначе говоря, создать математическую модель, описывающую явление или объект, которые фигурируют в условии.

Как ясно из названия следующего этапа «Создание алгоритма», его результатом должен быть алгоритм или конкретная последовательность действий. Алгоритм создаётся на основании математической модели.

При создании алгоритма должны быть соблюдены два условия:

· Созданный алгоритм должен быть конкретной последовательностью действий, которая приводит к получению результирующих данных из исходных.

· Созданный алгоритм должен быть понятен человеку, который будет писать по нему программу.

Чаще всего алгоритм записывается в форме блок-схемы, потому что данная форма записи достаточно наглядна и универсальна.



Пример блок-схемы

На этапе программирования алгоритм записывается с помощью какого-нибудь языка программирования. То есть результатом работы на данном этапе должна быть программа. Мы будем писать программы на языке Pascal.


Пример программы на языке Pascal

На этапе тестирования и отладки проверяется, работает ли программа, если работает, то правильно ли. Проверяется отсутствие ошибок в программе. Ошибки делятся на синтаксические, которые связаны с нарушением правил записи программы на конкретном языке программирования, и логические, которые могут быть связаны с недостаточно точной математической моделью, недостаточно точным алгоритмом или же неточной записью алгоритма на языке программирования. Синтаксические ошибки находятся при помощи программных средств, а логические ошибки находятся с помощью тестов.

Тест – это набор конкретных значений исходных данных, при которых известен ожидаемый результат работы программы.

Обратим внимание на то, что этапы постановки и формализации задачи могут требовать наличия некоторых знаний из предметной области задачи. Например, если наша задача из области авиастроения – то без знаний из этой области мы не сможем узнать отношений между исходными и результирующими данными, а тем более записать их в виде формул.

Этапы создания алгоритма и программирования требуют наличия знаний по программированию. Так как на третьем этапе определяется каким образом будет решаться та или иная подзадача. А от этого зависит скорость работы программы, и количество потребляемых ею ресурсов системы, например оперативной памяти. На четвёртом этапе записать алгоритм тоже можно различными способами.

На этапе тестирования и отладки требуются как знания по предметной области, так и некоторое знание основ программирования. Так как без знаний в предметной области мы не можем знать результирующих данных в тестах, а без знаний в программировании мы не сможем отыскать ошибки и составить наиболее полный набор тестов, учитывающий все частные случаи и исключения.

Таким образом, решение задачи с помощью компьютера можно изобразить в виде схемы. На этапе постановки задачи ставиться её условие, а результатом работы на данном этапе будут исходные и результирующие данные, которые, в свою очередь, поступают на этап «Формализации задачи». На данном этапе составляется математическая модель, по ней составляют алгоритм, который записывают в одной из форм. По алгоритму составляется программа, которая отлаживается и тестируется. Если программа работает неправильно, процесс решения возвращается к одному из предыдущих этапов, а если правильно – задача решена.

Читайте также: